Luận văn Nghiên cứu, đánh giá diễn biến xâm nhập mặn ở vùng hạ lưu sông Mã trong bối cảnh biến đổi khí hậu
BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI
LUẬN VĂN THẠC SĨ
“NGHIÊN CỨU, ĐÁNH GIÁ DIỄN BIẾN XÂM NHẬP
MẶN Ở VÙNG HẠ LƯU SÔNG MÃ TRONG BỐI CẢNH
BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU”
Chuyên ngành: Thuỷ văn học
TRỊNH THẾ THÀNH
Hà Nội, Năm 2018
BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI
LUẬN VĂN THẠC SĨ
NGHIÊN CỨU, ĐÁNH GIÁ DIỄN BIẾN XÂM NHẬP
MẶN Ở VÙNG HẠ LƯU SÔNG MÃ TRONG BỐI CẢNH
BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU
TRỊNH THẾ THÀNH
Chuyên ngành : Thuỷ văn học
Mã số
: 60440224
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
1. PGS.TS Hoàng Ngọc Quang
Hà Nội - Năm 2018
CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI
Cán bộ hướng dẫn chính: PGS.TS. Hoàng Ngọc Quang
Cán bộ chấm phản biện 1: PGS.TS. Nguyễn Thanh Hùng
Cán bộ chấm phản biện 2: PGS.TS. Nguyễn Hữu Khải
Luận văn thạc sĩ được hoàn thành tại:
HỘI ĐỒNG CHẤM LUẬN VĂN THẠC SĨ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI
Ngày 17 tháng 9 năm 2018
LỜI CAM ĐOAN
Tên tôi là: Trịnh Thế Thành Mã số học viên: 1698010059
Lớp: CH2B.T
Chuyên ngành: Thủy văn Mã số: 60440224
Khóa học: CH2(2016-2018)
Tôi xin cam đoan quyển luận văn được chính tôi thực hiện dưới sự hướng
dẫn của PGS. TS. Hoꢀng Ngọc Quang với đề tài nghiên cứu trong luận văn:
“Nghiên cứu, đánh giá diễn biến xâm nhập mặn ở vùng hạ lưu sông Mã trong
bối cảnh biến đổi khí hậu”.
Đây lꢀ đề tài nghiên cứu mới, không trùng lặp với các đề tài luận văn nꢀo
trước đây, do đó, không phải là bản sao chép của bất kỳ một luận văn nꢀo. Nội dung
của luận văn được thể hiện theo đúng quy định. Các số liệu, nguồn thông tin trong
luận văn lꢀ do tôi thu thập, trích dẫn vꢀ đánh giá. Việc tham khảo các nguồn tài liệu
(nếu có) đã được thực hiện trích dẫn và ghi nguồn tài liệu tham khảo đúng quy định.
Tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm về nội dung tôi đã trình bꢀy trong luận
văn nꢀy.
Hà Nội, ngày 30 tháng 03 năm 2018
NGƯỜI VIẾT CAM ĐOAN
Trịnh Thế Thành
LỜI CẢM ƠN
Luận văn tốt nghiệp Thạc sỹ chuyên ngành Thủy văn với đề tài “Nghiên
cứu, đánh giá diễn biến xâm nhập mặn ở vùng hạ lưu sông Mã trong bối cảnh
biến đổi khí hậu” đã hoꢀn thꢀnh với sự giúp đỡ nhiệt tình của các thầy cô giáo
trong khoa Khí tượng thủy văn, thầy cô giáo trường Đại học Tài nguyên và Môi
trường, cùng gia đình vꢀ bạn bè.
Đặc biệt, em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến PGS.TS. Hoàng Ngọc
Quang đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo trong suốt thời gian qua để luận văn được
hoꢀn thꢀnh đúng thời gian quy định.
Do luận văn được thực hiện trong thời gian có hạn, tài liệu tham khảo và số
liệu đo đạc thiếu thốn, kinh nghiệm bản thân còn hạn chế nên nội dung luận văn vẫn
còn nhiều thiếu sót. Vì vậy, rất mong nhận được sự đóng góp quý báu của các thầy
cô giáo và toàn thể các bạn học viên để luận văn có thể hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn!
MỤC LỤC
MỞ ĐẦU....................................................................................................................... 1
1. Tính cấp thiết của đề tài. ........................................................................................... 1
2. Mục tiêu nghiên cứu.................................................................................................. 2
3. Đối tượng vꢀ phạm vi nghiên cứu............................................................................. 2
4. Phương pháp nghiên cứu.......................................................................................... 3
5. Nội dung nghiên cứu chính vꢀ cấu trúc luận văn...................................................... 3
1.1.1. Tổng quan chung về xâm nhập mặn ................................................................... 5
1.1.2. Tác động của nước biển dâng đến Việt Nam...................................................... 8
1.2.1. Mô hình trong nước........................................................................................... 14
1.2.2. Mô hình nước ngoꢀi .......................................................................................... 17
1.3. Giới thiệu khu vực nghiên cứu..............................................................................18
1.3.1. Đặc điểm tự nhiên lưu vực sông Mã................................................................. 18
1.3.2. Đặc điểm kinh tế xă hội của lưu vực sông Mã.................................................. 27
1.3.3. Tình hình xâm nhập mặn vùng hạ lưu sông Mã. .............................................. 28
1.3.4 Tình hình hồ chứa trên lưu vực sông Mã........................................................... 30
Kết luận chương 1....................................................................................................... 30
DIỄN BIẾN MẶN SÔNG MÃ ................................................................................... 32
2.2.1. Thiết lập sơ đồ mạng lưới ................................................................................. 38
2.2.1.1. Thiệt lập mạng lưới sông ............................................................................... 38
2.2.1.2. Tꢀi liệu địa hình ............................................................................................. 39
2.2.1.3. Tꢀi liệu thủy văn............................................................................................. 40
2.2.2.1. Hiệu chỉnh bộ thông số cho mô hình ............................................................. 41
3.1. Lựa chọn các kịch bản tính toán xâm nhập mặn...................................................56
3.1.1. Cơ sở lựa chọn kịch bản.................................................................................... 56
3.1.1.1. Kịch bản nước biển dâng cho tỉnh Thanh Hóa .............................................. 56
3.1.2. Các kịch bản tính toán....................................................................................... 59
3.2.1. Kết quả mô phỏng ............................................................................................. 60
3.2.2. Nhận xét kết quả tính toán ................................................................................ 64
3.3. Đề xuất các giải pháp giảm thiểu..........................................................................65
3.3.1. Các cơ sở đề xuất giải pháp cụ thể.................................................................... 65
3.3.2. Các giải pháp cụ thể .......................................................................................... 66
Tóm tắt luận văn
+ Họ và tên học viên: Trịnh Thế Thành
+ Lớp: CH2B.T Khóa: 2B
+ Cán bộ hướng dẫn: PGS. TS. Hoꢀng Ngọc Quang
+ Tên đề tài: “Nghiên cứu, đánh giá diễn biến xâm nhập mặn ở vùng hạ lưu
sông Mã trong bối cảnh biến đổi khí hậu”.
Do tác động của biến đổi khí hậu, vùng hạ lưu sông Mã đã vꢀ đang đối mặt
với tình trạng suy giảm dòng chảy về mùa kiệt, mặn xâm nhập sâu hơn vꢀo trong
sông làm cho việc khai thác và sử dụng nước ngọt phục vụ sinh hoạt và sản xuất
trong vùng gặp nhiều khó khăn.
Trước thực trạng đó, học viên đề xuất thực hiện đề tài luận văn “Nghiên
cứu, đánh giá diễn biến xâm nhập mặn ở hạ lưu sông Mã trong bối cảnh biến
đổi khí hậu”. Kết quả của nghiên cứu này sẽ góp phần xây dựng cơ sở khoa học và
thực tiễn cho việc khai thác sử dụng tꢀi nguyên nước vùng cửa sông một cách hợp
lý và hạn chế tác động có hại của quá trình xâm nhập mặn vào vùng hạ lưu sông Mã
tới phát triển kinh tế, xã hội trong bối cảnh biến đổi khí hậu.
Luận văn được thực hiện trong ba chương chính:
Chương 1: Tổng quan các nghiên cứu xâm nhập mặn và một số đặc điểm địa
lý tự nhiên, kinh tế - xã hội, vùng hạ lưu sông Mã: tóm tắt một số công trình nghiên
cứu xâm nhập mặn trong nước vꢀ ngoꢀi nước, một số đặc điểm địa lý tự nhiên,
KTXH, vùng hạ lưu sông Mã; qua đó lựa chọn phương pháp mô hình toán (mô hình
MIKE 11) cho nghiên cứu của luận văn.
Chương 2: Ứng dụng mô hình MIKE11 nghiên cứu diễn biến mặn sông Mã:
nghiên cứu cơ sở lý thuyết mô hình MIKE11, hiệu chỉnh và kiểm định mô hình để
đánh giá sự phù hợp các mô phỏng diễn biến mặn cho khu vực hạ lưu sông Mã.
Chương 3: Tính toán các kịch bản vꢀ đề xuất các biện pháp giảm thiểu: Ứng
dụng mô hình MIKE11 để tính toán diễn biến mặn khu vực hạ lưu sông Mã được
ứng với các kịch bản BĐKH khác nhau, từ đó đề xuất các giải pháp nhằm giảm
thiểu các thiệt hại do xâm nhập mặn gây ra.
DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.2: Đặc trưng mưa năm lưu vực sông Mã ....................................................... 21
Bảng 2.1 Kết quả hiệu chỉnh tại một số trạm kiểm tra............................................... 43
Bảng 2.3 Hệ số nhám của mô đun thủy lực ................................................................ 48
Bảng 2.5 Hệ số mô đun khuếch tán – lan truyền mặn ................................................ 52
Bảng 3.6 Tổng hợp các kịch bản mô phỏng................................................................ 59
dâng............................................................................................................................. 60
nước biển dâng............................................................................................................ 62
nước biển dâng............................................................................................................ 63
nước biển dâng............................................................................................................ 63
DANH MỤC HÌNH
Hình 1.2. Bản đồ lưu vực sông Mã. ........................................................................... 18
sông Mã....................................................................................................................... 26
Hình 2.1 Sơ đồ sai phân hữu hạn 6 điểm ẩn Abbott ................................................... 33
Hình 2.3: Sơ đồ khối tính toán thuỷ lực MIKE11....................................................... 38
Hình 2.4 Sơ đồ tính toán thủy lực sông Mã ................................................................ 39
Hình 2.5. Sơ đồ quá trình hiệu chỉnh bộ thông số mô hình ........................................ 42
2010............................................................................................................................. 44
2011............................................................................................................................. 45
sông Lèn...................................................................................................................... 51
sông Lèn...................................................................................................................... 54
toán.............................................................................................................................. 60
toán.............................................................................................................................. 62
MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài.
Sông Mã là một trong chín hệ thống sông lớn của Việt Nam và là sông lớn
nhất ở vùng Bắc Trung Bộ, trải rộng trên lãnh thổ huyện Sầm Nưa của Cộng hòa
dân chủ Nhân dân Lào và 5 tỉnh ở Việt Nam lꢀ: Điện Biên, Sơn La, Hòa Bình,
Thanh Hóa, Nghệ An. Tổng diện tích lưu vực sông là 28.490km2. Sông Mã gồm
nhiều nhánh sông nhập lưu vꢀo điển hình như: sông Chu, sông Âm, sông Cầu Chày,
sông Bưởi,...vꢀ có 2 phân lưu chính lꢀ sông Lèn vꢀ sông Lạch Trường.
Vùng hạ lưu sông Mã nằm hoꢀn toꢀn trên địa phận tỉnh Thanh Hóa được
hình thành nhờ nguồn nước vꢀ lượng phù sa bồi đắp hꢀng năm từ hệ thống sông
Mã. Trải qua nhiều thời kì phát triển, cho đến nay vùng đã trở thành trung tâm kinh
tế - xã hội của tỉnh Thanh Hóa. Tổng diện tích tự nhiên toàn vùng là 267.000 ha với
số dân khoảng 3.697.227 người (2007). Đây lꢀ khu vực tập trung phát triển sản xuất
nông nghiệp, công nghiệp, du lịch vꢀ trung tâm văn hóa của tỉnh Thanh Hóa.
Hiện nay đổi khí hậu (BĐKH) lꢀ một trong những thách thức lớn nhất đối
với nhân loại trong thế kỷ 21. Thiên tai và các hiện tượng thời tiết cực đoan khác
đang gia tăng ở hầu hết các nơi trên thế giới. Nhiệt độ và mực nước biển trung bình
toàn cầu tiếp tục tăng vꢀ đang lꢀ mối lo ngại của các quốc gia trên thế giới.
Trong 50 năm qua, tại Việt Nam, nhiệt độ trung bình tăng khoảng 0,7oC và
mực nước biển đã dâng khoảng 20cm. Cũng theo dự báo của Viện Khoa học Khí
tượng Thủy văn vꢀ Biến đổi khí hậu thuộc Bộ Tꢀi Nguyên Môi Trường, đến năm
2100, mực nước biển sẽ tăng lên tới 1m, nhiệt độ tăng khoảng 3°C. Việt Nam với
đường bờ biển dꢀi hơn 3200 km cũng đang được đánh giá lꢀ một trong số những
quốc gia bị tác động mạnh mẽ nhất của biến đổi khí hậu. Bên cạnh các loại hình
thiên tai mạnh mẽ gây ra nhiều thiệt hại nặng nề cho nước ta như lũ lụt, bão, hạn
hán... thì xâm nhập mặn cũng đang nổi lên như 1 vấn đề cấp bách cần phải được
giải quyết đối với các quản lý, các nhà nghiên cứu và chính quyền của nước ta.
1
Ranh giới xâm nhập mặn đang có xu hướng ngày một tiến sâu hơn vꢀo đất liền gây
ảnh hưởng rất lớn cho đời sống và hoạt động sản xuất của người dân.
Xâm nhập mặn là một quá trình tự nhiên nên nếu nắm được nguyên nhân,
diễn biến của nó thì chúng ta hoàn toàn có thể đánh giá, dự báo được quá trình này
phục vụ cho việc lấy nước tuới theo mùa vụ cây trồng và trong thời đoạn dài có thể
bố trí thời vụ gieo trồng hợp lý để hạn chế tối đa tác động của xâm nhập mặn. Đồng
thời, mặn cũng lꢀ một điều kiện thuận lợi cho các khu nuôi trồng thuỷ sản, hệ sinh
thái ngập nước ven sông. Đây cũng lꢀ mục tiêu cơ bản của việc nghiên cứu xâm
nhập triều mặn phục vụ các hoạt động kinh tế-xã hội vùng hạ lưu sông Mã
Mặt khác vùng hạ lưu sông Mã cũng đang đối mặt với tình trạng suy giảm
dòng chảy về mùa kiệt làm cho mặn xâm nhập sâu hơn vꢀo trong sông nên cho việc
khai thác và sử dụng nước ngọt trong vùng gặp nhiều khó khăn.
Trước thực trạng đó, học viên đề xuất thực hiện đề tài luận văn “Nghiên cứu,
đánh giá diễn biến xâm nhập mặn ở hạ lưu sông Mã trong bối cảnh biến đổi khí
hậu” . Kết quả của nghiên cứu này sẽ góp phần xây dựng các cơ sở khoa học và
thực tiễn cho việc khai thác sử dụng tꢀi nguyên nước vùng cửa sông một cách hợp
lý và hạn chế tác động có hại của quá trình xâm nhập mặn vào vùng hạ lưu sông Mã
tới phát triển kinh tế, xã hội trong bối cảnh biến đổi khí hậu.
2. Mục tiêu nghiên cứu.
- Đánh giá được hiện trạng xâm nhập mặn và thiệt hại do mặn gây ra cho
vùng hạ lưu sông Mã.
- Mô phỏng diễn biến mặn theo các kịch bản biến đổi khí hậu cho vùng hạ
lưu sông Mã, từ đó đề xuất các giải pháp giảm thiểu do mặn gây ra cho khu vực
nghiên cứu.
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu.
- Đối tượng nghiên cứu: Xâm nhập mặn.
- Phạm vi nghiên cứu: vùng hạ lưu sông Mã (các huyện giáp ranh giữa 3 cửa
sông Mã, sông Lạch Trường và sông Lèn gồm TP Sầm Sơn, Nga Sơn, Hꢀ Trung,
Hậu Lộc, Hoằng Hóa)
2
4. Phương pháp nghiên cứu
Để thực hiện được mục tiêu và nội dung nghiên cứu đề ra luận văn sử dụng
các phương pháp nghiên cứu chủ yếu sau đây:
- Phương pháp kế thừa: Kế thừa kết quả nghiên cứu thông qua các nhiệm vụ,
công trình nghiên cứu khoa học đã thực hiện và công bố có trên thế giới và trong
nước có liên quan đến hướng nghiên cứu của đề tài.
- Phương pháp thống kê: Tổng hợp, phân tích và xử lý dữ liệu nhằm tìm ra
các quy luật, xu hướng diễn biến của xâm nhập mặn.
- Phương pháp mô hình toán thuỷ văn, thuỷ lực: Tính toán xâm nhập mặn
cho các kịch bản BĐKH khác nhau, qua đó phân tích diễn biến mặn theo không
gian và thời gian dưới tác động của BĐKH.
- Phương pháp chuyên gia: Trao đổi, học tập từ các chuyên gia, các nhà khoa
học và xin ý kiến góp ý, hướng dẫn, bổ sung kiến thức từ các nhà khoa học, chuyên
gia trong lĩnh vực nghiên cứu.
5. Nội dung nghiên cứu chính và cấu trúc luận văn.
Đề tài luận văn tập trung giải quyết các nội dung chính sau đây:
- Phân tích, đánh giá tổng quan chung về tình hình nghiên cứu xâm nhập
mặn và biến đổi khí hậu ở Việt Nam và khu vực hạ lưu sông Mã. Thu thập, cập nhật
dữ liệu, thông tin về đặc điểm, điều kiện tự nhiên, kinh tế, xã hội, tình hình xâm
nhập mặn và thiệt hại do mặn gây ra cho khu vực hạ lưu sông Mã;
- Sử dụng mô hình và số liệu thu thập được về hiện trạng xâm nhập mặn để
đánh giá sự phù hợp của mô hình trong mô phỏng quá trình xâm nhập mặn cho khu
vực nghiên cứu;
- Mô phỏng quá trình xâm nhập mặn diễn ra trên hạ lưu sông Mã ứng với
từng kịch bản biến đổi khí hậu;
- Đề xuất các giải pháp giảm thiểu thiệt hại do mặn gây ra bao gồm các giải
pháp phi công trình và công trình dựa trên các kịch bản đã được mô phỏng. Đánh
giá tính khả thi, hiệu quả của việc áp dụng các giải pháp.
3
Ngoài phần mở đầu, kết luận, các kết quả nghiên cứu của đề tài luận văn
được bố cục thành các chương:
Chương 1: Tổng quan các nghiên cứu xâm nhập mặn và một số đặc điểm địa
lý tự nhiên, kinh tế - xã hội, vùng hạ lưu sông Mã: tóm tắt một số công trình nghiên
cứu xâm nhập mặn trong nước vꢀ ngoꢀi nước, một số đặc điểm địa lý tự nhiên,
KTXH, vùng hạ lưu sông Mã; qua đó lựa chọn phương pháp mô hình toán (mô hình
MIKE 11) cho nghiên cứu của luận văn.
Chương 2: Ứng dụng mô hình MIKE 11 nghiên cứu diễn biến mặn sông Mã:
Mô hình MIKE 11 được nghiên cứu, hiệu chỉnh và kiểm định để khẳng định sự phù
hợp để mô phỏng diễn biến mặn cho khu vực hạ lưu sông Mã.
Chương 3: Tính toán các kịch bản vꢀ đề xuất các biện pháp giảm thiểu: Mô
hình MIKE 11 được ứng dụng cho các kịch bản BĐKH khác nhau để mô phỏng
diễn biến mặn khu vực hạ lưu sông Mã, từ đó đề xuất các giải pháp nhằm giảm
thiểu các thiệt hại do xâm nhập mặn gây ra.
4
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN CÁC NGHIÊN CỨU XÂM NHẬP MẶN
VÀ MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM ĐỊA LÝ TỰ NHIÊN, KINH TẾ XÃ HỘI,
VÙNG HẠ LƯU SÔNG MÃ
1.1. Các vấn đề nghiên cứu về diễn biến xâm nhập mặn vùng cửa sông
1.1.1. Tổng quan chung về xâm nhập mặn
a. Khái niệm về xâm nhập mặn
Nước ngọt là nguồn tài nguyên khan hiếm. Theo Tổ chức Khí tượng Thế
giới, chỉ có 2,5% tổng lượng nước trên trái đất lꢀ nước ngọt, phần còn lại lꢀ nước
mặn. Nguồn nước ngọt lớn nhất nằm dưới lòng đất và một phần nước mặt nằm rải
rác ở nhiều khu vực trên thế giới. Nước ngầm được sử dụng rộng rãi để bổ sung cho
nguồn nước mặt nhằm đáp ứng nhu cầu nước ngꢀy cꢀng tăng. Tuy nhiên, một trong
số những vấn đề đối với hệ thống nước ngầm ở những vùng ven biển chính là xâm
nhập mặn. Xâm nhập mặn là quá trình thay thế nước ngọt trong các tầng chứa nước
ở ven biển bằng nước mặn do sự dịch chuyển của khối nước mặn vào tầng nước
ngọt. Xâm nhập mặn làm giảm nguồn nước ngọt dưới lòng đất ở các tầng chứa
nước ven biển do cả 2 quá trình tự nhiên vꢀ con người gây ra.
Theo Trung tâm phòng tránh và giảm nhẹ thiên tai (DMC), Bộ Nông nghiệp
và Phát triển nông thôn: Xâm nhập mặn là hiện tượng nước mặn với nồng độ mặn
bằng 4‰ xâm nhập sâu vào nội đồng khi xảy ra triều cường, nước biển dâng hoặc
cạn kiệt nguồn nước ngọt.
Xâm nhập mặn là vấn đề nghiêm trọng đối với nhiều chính quyền địa
phương, vấn đề nꢀy đã được nỗ lực giải quyết trong bối cảnh đang diễn ra biến đổi
khí hậu như nước biển dâng, tăng nhiệt độ, khai thác nước ngầm quá mức để đáp
ứng nhu cầu nước cho phát triển, những nguyên nhân nꢀy đang lꢀm tăng nguy cơ
xâm nhập mặn.
5
b. Những yếu tố ảnh hưởng đến xâm nhập mặn
Hiện tượng xâm nhập mặn bị tác động chủ yếu bởi 2 nhóm yếu tố chính là tự
nhiên vꢀ con người. Cụ thể như sau:
(1) - Các yếu tố tự nhiên:
- Điều kiện khí tượng, thủy văn: các thay đổi yếu tổ thủy văn, năm hạn và
năm nhiều nước ảnh hưởng rất lớn đến chế độ xâm nhập mặn;
- Nước biển dâng: do ảnh hưởng của thay đổi khí hậu, đây lꢀ yếu tố đáng
được quan tâm trong thời gian gần đây vꢀ cũng đang lꢀ một trong số những yếu tố
có tác động mạnh mẽ nhất đến tình trạng xâm nhập mặn hiện nay.
- Gió, bão: là yếu tố góp phần gia tăng xâm nhập mặn nhưng chỉ cục bộ và
thời gian ảnh hưởng ngắn;
- Dao động thủy triều: giao động thủy triều ảnh hưởng đáng kể đến chế độ
xâm nhập mặn, vào các tuần trăng, dao động thủy triều lớn, xâm nhập mặn vào sâu,
tuy nhiên đây lꢀ hiện tượng tự nhiên không thể kiểm soát được.
(2) – Các yếu tố con người:
Các hoạt động của con người có ảnh hưởng đến thay đổi xâm nhập mặn được
phân lꢀm các tác động như dưới đây:
Bảng 1.1. Các hoạt động của con người có ảnh hưởng đến thay đổi xâm nhập mặn
TT
Tác động của con người
Hinh thức/ Hoạt động cụ thể
- Xây dựng hồ chứa, hồ thủy điện
- Lꢀm đê bao
Xây dựng các công trình
thường nguồn
1
- Chuyển nước trong vꢀ ngoꢀi lưu vực
- Phát triển nông nghiệp
2
Thay đổi sử dụng đất
- Chặt phá rừng, mất rừng
- Đô thị hóa , công nghiệp hóa
- Thủy sản: Nuôi trồng vꢀ đánh bắt
- Phát triển du lịch
3
4
Các hoạt động khác
Quản lý và vận hành
- Phát triển dân số
- Quản lý vận hành các hồ chứa
6
Đối với các cửa sông tiếp giáp với biển, hiện tượng xâm nhập mặn từ biển
vào các sông xảy ra khá phổ biến, đặc biệt vꢀo mùa khô. Khi lượng nước từ sông đổ
ra biển giảm, thủy triều từ biển sẽ mang nước mặn lấn sâu vào trong sông làm cho
nước sông bị nhiễm mặn. Nồng độ mặn sẽ giảm dần khi càng tiến sâu vꢀo đồng
bằng.
Hình 1.1. Hiện tượng xâm nhập mặn từ biển vào lòng sông vùng cửa sông
Nguồn: Lê Anh Tuấn (2009)
Độ mặn và phạm vi xâm nhập mặn phụ thuộc vào nhiều yếu tố:
- Lưu lượng nước sông từ thượng nguồn đổ về, lưu lượng càng giảm, nước
mặn càng tiến sâu vꢀo đất liền.
- Biên độ triều vùng cửa sông: vꢀo giai đoạn triều cường, nước mặn càng lấn
sâu vào.
- Địa hình: Địa hình bằng phẳng là yếu tố thuận lợi cho sự xâm nhập mặn.
- Các yếu tố khí tượng: Gió từ biển hướng vꢀo đất liền, nhiệt độ cao, mưa
ít,… sẽ là tác nhân làm mặn lấn sâu vào nội địa.
- Hoạt động kinh tế của con người: Nhu cầu khai thác và sử dụng nước ngọt
vꢀo mùa khô tăng sẽ làm giảm nguồn nước mặt cũng như nước ngầm, lꢀm tăng
nguy cơ xâm nhập mặn.
7
c. Tình hình xâm nhập mặn tại Việt Nam
Việt Nam có trên 3200 km bờ biển, tập trung hàng triệu người sinh sống và
khai thác các nguồn lợi từ biển. Xâm nhập mặn diễn ra tại hầu hết các địa phương
ven biển, gây ảnh hưởng lớn đến hoạt động sản xuất và sinh hoạt của người dân,
đặc biệt tại những vùng cửa sông đổ ra biển. Hai đồng bằng rộng lớn nhất của Việt
Nam lꢀ Đồng bằng sông Hồng (ĐBSH) vꢀ Đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL) lꢀ
những nơi chịu ảnh hưởng lớn nhất của hiện tượng nꢀy. Do đó, luận văn sẽ trích dẫn
từ một số tài liệu tham khảo để đưa ra một cái nhìn rõ ràng về tình hình xâm nhập
mặn đang diễn ra trong những năm gần đây và những tác động của nó đến sinh hoạt,
sản xuất, vꢀ đặc biệt lꢀ đến lĩnh vực nông nghiệp ở hai vùng đồng bằng lớn này.
1.1.2. Tác động của nước biển dâng đến Việt Nam
Theo kịch bản biến đổi khí hậu năm 2012 của Bộ Tꢀi nguyên vꢀ Môi trường,
nếu mực nước biển dâng 1m sẽ có khoảng 39% diện tích, 35% dân số vùng Đồng
bằng sông Cửu Long; trên 10% diện tích, 9% dân số vùng đồng bằng sông Hồng và
Quảng Ninh; trên 2,5% diện tích, 9% dân số các tỉnh ven biển miền Trung và
khoảng 7% dân số TP.HCM bị ảnh hưởng trực tiếp.
Biến đổi khí hậu có thể ảnh hưởng sâu sắc đến chu trình thủy văn thông qua
thay đổi mô hình lượng mưa, lượng nước bốc hơi vꢀ độ ẩm của đất. Lượng mưa có
thể tăng hoặc giảm và phân bố không đồng đều trên toàn cầu. Hiện tượng này sẽ
lꢀm thay đổi lượng nước ngầm được bổ sung, đồng thời thay đổi tốc độ xâm nhập
mặn vào tầng ngậm nước ven biển. Vì vậy, thông tin về các tác động của biến đổi
khí hậu ở địa phương hoặc khu vực, các quá trình thủy văn vꢀ tꢀi nguyên nước ven
biển trở nên rất quan trọng.
Đặc biệt, mực nước biển dâng gây xâm nhập mặn là mối đe dọa nghiêm
trọng đối với các vùng ven biển ở Việt Nam, trong đó các tỉnh ven biển Tây Nam bộ
là khu vực chịu ảnh hưởng xâm nhập mặn nghiêm trọng nhất với 1,77 triệu ha đất bị
nhiễm mặn, chiếm 45% diện tích.
8
1.1.3. Các nghiên cứu về xâm nhập mặn trong và ngoài nước:
1.1.3.1 Tổng quan các nghiên cứu xâm nhập mặn ngoài nước:
Xâm nhập mặn - yếu tố quan trọng trong quản lý chất lượng nước vùng cửa
sông và ven biển là một quá trình phức tạp liên quan đến thủy động lực học và vận
chuyển chất trong sông. Trên thực tế, sự tương tác giữa nước ngọt vꢀ nước biển
diễn ra dưới sự tác động của lưu lượng dòng chảy trong sông, thủy triều, gió; các
nhân tố này ảnh hưởng đến khả năng xáo trộn pha loãng của nước sông với nước
biển. Rõ ràng ba yếu tố kể trên và yếu tố địa hình của từng khu vực cửa sông dao
dộng theo từng địa điểm khác nhau, do đó sự xâm nhập mặn tại các lưu vực sông
cũng mang nhiều tính chất đặc trưng khác nhau.
Mô hình hóa chất lượng nước nói chung và mô phỏng các quá trình xâm
nhập mặn nói riêng đã được quan tâm với nhiều nghiên cứu đã được công bố. Các
nghiên cứu sử dụng các mô hình hộp đen như mạng trí tuệ thần kinh nhân tạo hay
các mô hình thủy lực kết hợp với mô dun tính toán lan truyền và vận chuyển chất.
Một số nghiên cứu về tác động của biến đổi khí hậu cũng đã được công bố
trong vꢀi năm gần đây như sử dụng mô hình Mike 21 để tiến hꢀnh đánh giá tác động
của Biến đổi khí hậu đến độ mặn trên sông Mê Kông. Conard và các cộng sự đã
công bố các nghiên cứu sử dụng mô hình trí tuệ nhân tạo để dự báo biến động độ
mặn do Biến đổi khí hậu gây ra trên vùng cửa sông Savannah.
Hiện tượng xâm nhập triều, mặn là quy luật tự nhiên ở các khu vực, lãnh thổ
có vùng cửa sông giáp biển. Do tính chất quan trọng của hiện tượng xâm nhập mặn
có liên quan đến hoạt động kinh tế - xã hội của nhiều quốc gia nên vấn đề tính toán
và nghiên cứu đã được đặt ra từ lâu. Mục tiêu chủ yếu của công tác nghiên cứu là
nắm được quy luật của quá trình nꢀy để phục vụ các hoạt động kinh tế - xã hội,
quốc phòng vùng cửa sông như ở các nước như Mỹ, Nga, Hà Lan, Nhật, Trung
Quốc, Thái Lan... Các phương pháp cơ bản được thực hiện bao gồm: thực nghiệm
(dựa trên số liệu quan trắc) và mô phỏng quá trình bằng các mô hình toán.
9
Tải về để xem bản đầy đủ
86 trang
17841
Free
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Luận văn Nghiên cứu, đánh giá diễn biến xâm nhập mặn ở vùng hạ lưu sông Mã trong bối cảnh biến đổi khí hậu", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
File đính kèm:
- luan_van_nghien_cuu_danh_gia_dien_bien_xam_nhap_man_o_vung_h.pdf
